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              <time title="创建于" itemprop="dateCreated datePublished" datetime="2018-10-09T15:22:37+08:00">
                2018-10-09
              </time>
            

            

            
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        <h3 id="1-垃圾回收算法"><a href="#1-垃圾回收算法" class="headerlink" title="1.垃圾回收算法"></a>1.垃圾回收算法</h3><p><strong>技术类型：</strong></p>
<ol>
<li>引用技术法</li>
</ol>
<p>问题存在循环引用的问题</p>
<ol start="2">
<li>可达性分析算法</li>
</ol>
<p>通过引用进行遍历搜索形成一张引用关系图，将图外的内存进行回收</p>
<h3 id="1-相关算法"><a href="#1-相关算法" class="headerlink" title="1.相关算法"></a>1.相关算法</h3><h4 id="（1）标记清除算法"><a href="#（1）标记清除算法" class="headerlink" title="（1）标记清除算法"></a>（1）标记清除算法</h4><p><img src="/blogimg/jvm/2.png" alt=""></p>
<ul>
<li>老年代有应用<h4 id="（2）复制算法"><a href="#（2）复制算法" class="headerlink" title="（2）复制算法"></a>（2）复制算法</h4></li>
</ul>
<p><img src="/blogimg/jvm/3.png" alt=""></p>
<ul>
<li>主要用在新生代，发生gc的时候将Eden区的数据转移到surver区</li>
</ul>
<h4 id="（3）标记整理算法"><a href="#（3）标记整理算法" class="headerlink" title="（3）标记整理算法"></a>（3）标记整理算法</h4><p><img src="/blogimg/jvm/4.png" alt=""></p>
<ul>
<li>主要用在老年代思想就是标记+移动</li>
</ul>
<h4 id="（4）分代收集算法"><a href="#（4）分代收集算法" class="headerlink" title="（4）分代收集算法"></a>（4）分代收集算法</h4><p>针对不同的区域使用合适的<strong>垃圾回收算法  新生代 – 复制算法  老年代-标记清楚或者标记整理</strong></p>
<p>当前商业虚拟机的垃圾收集都采用“分代收集”(Generational Collection)算法,这种算法并没有什么新的思想,只是根据对象存活周期的不同将内存划分为几块。一般是把Java堆分为新生代和老年代,这样就可以根据各个年代的特点采用最适当的收集算法。在新生代中,每次垃圾收集时都发现有大批对象死去,只有少量存活,那就选用复制算法,只需要付出少量存活对象的复制成本就可以完成收集。而老年代中因为对象存活率高、没有额外空间对它进行分配担保,就必须使用<strong>“标记—清理”</strong>或者<strong>“标记—整理”</strong>算法来进行回收。</p>
<h3 id="2-java的引用类型"><a href="#2-java的引用类型" class="headerlink" title="2.java的引用类型"></a>2.java的引用类型</h3><ul>
<li>强引用就是指在程序代码之中普遍存在的,类似“Object obj=new Object()”这类的引用,只要强引用还存在,垃圾收集器永远不会回收掉被引用的对象。</li>
<li>软引用是用来描述一些还有用但并非必需的对象。对于软引用关联着的对象,在系统将要发生内存溢出异常之前,将会把这些对象列进回收范围之中进行第二次回收。如果这次回收还没有足够的内存,才会抛出内存溢出异常。在JDK 1.2之后,提供了SoftReference类来实现软引用。</li>
<li>弱引用也是用来描述非必需对象的,但是它的强度比软引用更弱一些,被弱引用关联的对象只能生存到下一次垃圾收集发生之前。当垃圾收集器工作时，无论当前内存是否足够,都会回收掉只被弱引用关联的对象。在JDK1.2之后,提供了WeakReference类来实现弱引用。</li>
<li>虚引用也称为幽灵引用或者幻影引用,它是最弱的一种引用关系。一个对象是否有虚引用的存在,完全不会对其生存时间构成影响,也无法通过虚引用来取得一个对象实例。为一个对象设置虚引用关联的唯一目的就是能在这个对象被收集器回收时收到一个系统通知。在JDK 1.2之后,提供PhantomReference类来实现虚引用。</li>
</ul>
<h3 id="3-finilize方法"><a href="#3-finilize方法" class="headerlink" title="3.finilize方法"></a>3.finilize方法</h3><p>对象在将要被gc的时候才会被触发，可以使用这个方法进行自救行为，但是注意这个方法只能使用一次，这个对象第二次被gc的时候将不会执行这个方法</p>
<h3 id="4-垃圾收集器"><a href="#4-垃圾收集器" class="headerlink" title="4.垃圾收集器"></a>4.垃圾收集器</h3><blockquote>
<p>讨论的收集器基于JDK 1.7 Update 14之后的HotSpot虚拟机</p>
</blockquote>
<p>明确一个观点:虽然我们是在对各个收集器进行比较,但并非为了挑选出一个最好的收集器。因为直到现在为止还没有最好的收集器出现,更加没有万能的收集器,所以我们选择的只是对具体应用最合适的收集器。这点不需要多加解释就能证明:如果有一种放之四海皆准、任何场景下都适用的完美收集器存在,那HotSpot虚拟机就没必要实现那么多不同的收集器了。</p>
<p><img src="/blogimg/jvm/5.png" alt=""></p>
<h4 id="（1）Serial收集器（串行收集器）"><a href="#（1）Serial收集器（串行收集器）" class="headerlink" title="（1）Serial收集器（串行收集器）"></a>（1）Serial收集器（串行收集器）</h4><p>只会使用一个CPU或一条收集线程去完成垃圾收集工作,更重要的是在它进行垃圾收集时,必须暂停其他所有的工作线程,直到它收集结束</p>
<p><img src="/blogimg/jvm/6.png" alt=""></p>
<p>适合在单线成环境下进行使用，缺点性能太低</p>
<h4 id="（2）ParNew收集器（串行收集器多线程版本）"><a href="#（2）ParNew收集器（串行收集器多线程版本）" class="headerlink" title="（2）ParNew收集器（串行收集器多线程版本）"></a>（2）ParNew收集器（串行收集器多线程版本）</h4><p>CMS作为老年代的收集器,却无法与JDK 1.4.0中已经存在的新生代收集器<br>Parallel Scavenge配合工作 ,所以在JDK 1.5中使用CMS来收集老年代的时候,新生代只能选择ParNew或者Serial收集器中的一个是许多运行在Server模式下的虚拟机中首选的新生代收集器,其中有一个与性能无关但很重要的原因是,除了Serial收集器外,目前只有它能与CMS收集器配合工作</p>
<h4 id="（3）Parallel-Scavenge收集器"><a href="#（3）Parallel-Scavenge收集器" class="headerlink" title="（3）Parallel Scavenge收集器"></a>（3）Parallel Scavenge收集器</h4><p>特点是它的关注点与其他收集器不同,CMS等收集器的关注点是尽可能地缩短垃圾收集时用户线程的停顿时间,而Parallel Scavenge收集器的目标则是达到一个可控制的吞吐量(Throughput)</p>
<h4 id="（4）serial-old"><a href="#（4）serial-old" class="headerlink" title="（4）serial old"></a>（4）serial old</h4><p>相当于serial收集器的老年代版本</p>
<h4 id="（5）parold"><a href="#（5）parold" class="headerlink" title="（5）parold"></a>（5）parold</h4><p>相当于parnew 收集器的老年代版本</p>
<h4 id="（6）CMS收集器"><a href="#（6）CMS收集器" class="headerlink" title="（6）CMS收集器"></a>（6）CMS收集器</h4><p>CMS(Concurrent Mark Sweep)收集器是一种以获取最短回收停顿时间为目标的收集器。目前很大一部分的Java应用集中在互联网站或者B/S系统的服务端上,这类应用尤其重视服务的响应速度,希望系统停顿时间最短,以给用户带来较好的体验。</p>
<p><img src="/blogimg/jvm/7.png" alt=""></p>
<p><strong>特点：</strong></p>
<ol>
<li>绝大部分新生成的对象都放在Eden区，当Eden区将满，JVM会因申请不到内存，而触发Young GC ,进行Eden区+有对象的Survivor区(设为S0区)垃圾回收，把存活的对象用复制算法拷贝到一个空的Survivor(S1)中，此时Eden区被清空，另外一个Survivor S0也为空。下次触发Young GC回收Eden+S0，将存活对象拷贝到S1中。新生代垃圾回收简单、粗暴、高效。</li>
<li>若发现Survivor区满了，则将这些对象拷贝到old区或者Survivor没满但某些对象足够Old,也拷贝到Old区(每次Young GC都会使Survivor区存活对象值+1，直到阈值)。 3.Old区也会进行垃圾收集(Young GC),发生一次 Major GC 至少伴随一次Young GC，一般比Young GC慢十倍以上。</li>
<li><p>JVM在Old区申请不到内存，会进行Full GC。Old区使用一般采用Concurrent-Mark–Sweep策略回收内存。<br><strong>缺点：</strong></p>
</li>
<li><p>GC过程中会出现STW(Stop-The-World)，若Old区对象太多，STW耗费大量时间。</p>
</li>
<li>CMS收集器对CPU资源很敏感。</li>
<li>CMS收集器无法处理浮动垃圾，可能出现“Concurrent Mode Failure”失败而导致另一次Full GC的产生。</li>
<li>CMS导致内存碎片问题。</li>
</ol>
<h4 id="（7）g1垃圾回收"><a href="#（7）g1垃圾回收" class="headerlink" title="（7）g1垃圾回收"></a>（7）g1垃圾回收</h4><p>在G1中，堆被划分成 许多个连续的区域(region)。每个区域大小相等，在1M~32M之间。JVM最多支持2000个区域，可推算G1能支持的最大内存为2000*32M=62.5G。区域(region)的大小在JVM初始化的时候决定，也可以用-<strong>XX:G1HeapReginSize设置。</strong></p>
<p>在G1中没有物理上的Yong(Eden/Survivor)/Old Generation，它们是逻辑的，使用一些非连续的区域(Region)组成的。</p>
<blockquote>
<p>新生代收集</p>
</blockquote>
<p>G1的新生代收集跟ParNew类似，当新生代占用达到一定比例的时候，开始出发收集。</p>
<p><img src="/blogimg/jvm/8.png" alt=""></p>
<p><img src="/blogimg/jvm/9.png" alt=""></p>
<p>被圈起的绿色部分为新生代的区域(region)，经过Young GC后存活的对象被复制到一个或者多个区域空闲中，这些被填充的区域将是新的新生代；当新生代对象的年龄(逃逸过一次Young GC年龄增加１)已经达到某个阈值(ParNew默认15)，被复制到老年代的区域中。</p>
<p>回收过程是停顿的(STW,Stop-The-Word);回收完成之后根据Young GC的统计信息调整Eden和Survivor的大小，有助于合理利用内存，提高回收效率。</p>
<p>回收的过程多个回收线程并发收集。</p>
<blockquote>
<p>老年代收集</p>
</blockquote>
<p><strong>和CMS类似，G1收集器收集老年代对象会有短暂停顿。</strong></p>
<ol>
<li>标记阶段，首先初始标记(Initial-Mark),这个阶段是停顿的(Stop the World Event)，并且会触发一次普通Mintor GC。对应GC log:GC pause (young) (inital-mark)</li>
<li>Root Region Scanning，程序运行过程中会回收survivor区(存活到老年代)，这一过程必须在young GC之前完成。</li>
<li>Concurrent Marking，在整个堆中进行并发标记(和应用程序并发执行)，此过程可能被young GC中断。在并发标记阶段，若发现区域对象中的所有对象都是垃圾，那个这个区域会被立即回收(图中打X)。同时，并发标记过程中，会计算每个区域的对象活性(区域中存活对象的比例)。</li>
</ol>
<p><img src="/blogimg/jvm/9.jpg" alt=""></p>
<ol start="4">
<li>Remark, 再标记，会有短暂停顿(STW)。再标记阶段是用来收集 并发标记阶段 产生新的垃圾(并发阶段和应用程序一同运行)；G1中采用了比CMS更快的初始快照算法:snapshot-at-the-beginning (SATB)。</li>
<li>Copy/Clean up，多线程清除失活对象，会有STW。G1将回收区域的存活对象拷贝到新区域，清除Remember Sets，并发清空回收区域并把它返回到空闲区域链表中。</li>
</ol>
<p><img src="/blogimg/jvm/10.jpg" alt=""></p>
<ol start="6">
<li>复制/清除过程后。回收区域的活性对象已经被集中回收到深蓝色和深绿色区域。</li>
</ol>
<p><img src="/blogimg/jvm/11.jpg" alt=""></p>
<p><strong>关于Remembered Set概念</strong>：G1收集器中，Region之间的对象引用以及其他收集器中的新生代和老年代之间的对象引用是使用Remembered Set来避免扫描全堆。G1中每个Region都有一个与之对应的Remembered Set，虚拟机发现程序对Reference类型数据进行写操作时，会产生一个Write Barrier暂时中断写操作，检查Reference引用的对象是否处于不同的Region之间(在分代中例子中就是检查是否老年代中的对象引用了新生代的对象)，如果是便通过CardTable把相关引用信息记录到被引用对象所属的Region的Remembered Set中。当内存回收时，在GC根节点的枚举范围加入Remembered Set即可保证不对全局堆扫描也不会有遗漏。</p>
<p>G1虽然保留了CMS关于代的概念，但是代已经不是物理上连续区域，而是一个逻辑的概念。在标记过程中，每个区域的对象活性都被计算，在回收时候，就可以根据用户设置的停顿时间，选择活性较低的区域收集，这样既能保证垃圾回收，又能保证停顿时间，而且也不会降低太多的吞吐量。Remark阶段新算法的运用，以及收集过程中的压缩，都弥补了CMS不足。引用Oracle官网的一句话：“G1 is planned as the long term replacement for the Concurrent Mark-Sweep Collector (CMS)”。</p>

      
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